Apresentação de Slides - Trabalho sobre plásticos

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Plásticos
ALÉXIA SILVEIRA
CAROLINE DUARTE
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Sul-rio-grandense
Curso Bacharelado em Engenharia Química
Disciplina de Ciência dos Materiais
Profª Katia Lemos Castagno
O que são?
o Polímeros naturais são utilizados há muitos séculos;
• Madeira, borracha, lã, algodão, couro...
o Técnicas modernas de análises;
o Segunda Guerra Mundial: 
• Polímeros Sintéticos.
Celulose
O que são?
◦ Plástico é comumente um sinônimo para polímero;
◦ Associação existente, possivelmente, porque o maior número
de polímeros são plásticos.
◦ Segundo Callister, essa denominação vem, na verdade, da
classificação de acordo com a aplicação final.
“TODOS OS PLÁSTICOS SÃO POLÍMEROS, MAS NEM TODO 
POLÍMERO É PLÁSTICO.”
O que são?
◦ O nome “plásticos” deriva da 
deformabilidade associada à 
fabricação destes produtos 
poliméricos.
◦ Podem apresentar uma grande 
variedade de combinações de 
propriedades.
Histórico
1
8
3
8
Henri Victor 
Regnault teria 
descoberto o PVC 
por acidente
1913
Friedrich Heinrich 
August Klatte
patenteou a 
polimerização 
para obtenção de 
PVC
1
9
0
7
Leo 
Baekeland 
Bakelite
(primeiro 
plástico 
totalmente 
sintético)
1
9
3
5
Wallace 
Hume 
Carothers
Náilon 
(poliamida)
Patenteada 
em 1937
1
9
3
8
Roy J. 
Plunkett
Teflon
1
9
4
1
W.K 
Birtwhistle 
e C.G 
Ritchiethey
Poliéster 
(Terylene)
Estrutura 
◦ Existem literalmente milhares de plásticos, e os químicos de
polímeros estão constantemente desenvolvendo novos
polímeros;
◦ Em sua grande parte, os plásticos industriais consistem de
carbono, hidrogênio; podendo conter também oxigênio,
nitrogênio, cloro, flúor e enxofre;
◦ Quanto a estrutura podem sem divididos em
Homopolímeros, Copolímeros e Termopolímeros.
Estrutura
Quando na polimerização é usado somente 
um tipo de monômero então teremos uma 
longa cadeia do mesmo mero.
No entanto, quando na polimerização se 
combinam dois tipos de mero, o material é 
chamado de copolímero.
Já se três meros separados se combinam 
para formar um material, ele é 
identificado com um terpolímero.
Microestrutura
Classificação 
quanto a 
microestrutura
Termoplásticos
Amorfos Semicristalinos
Termorrígidos
Ligacões 
altamente 
cruzadas
Ligações 
levemente 
cruzadas
Termoplásticos
- Possuem cadeias predominantemente lineares
- Eventualmente ramificadas
- Possuem fraca interação intermolecular entre as 
moléculas adjacentes 
- O material amolece com o aumento da temperatura
- Com a diminuição da temperatura as ligações se 
restabelecem. 
- Um novo aquecimento plastifica novamente o material 
permitindo a deformação e a moldagem. 
- Portanto os termoplásticos são reversíveis e 
remoldáveis
- São versáteis e fáceis de utilizar
Amorfos
- Acima do ponto de amolecimento todos os plásticos 
apresentam estrutura amorfa (sem forma), com as 
moléculas enoveladas, entrelaçadas entre si. 
Plásticos amorfos:
◦ São transparentes, desde que não estejam presentes 
enchimentos ou pigmentos coloridos.
◦ Possuem um arranjo molecular desordenado
◦ Apresentam faixa de fusão mais ampla e não fundem tão 
facilmente quanto cristalinos no início do processo de 
amolecimento. 
◦ Possuem ótima resistência à fluência e transparência. 
As regiões amorfas contribuem principalmente, para 
conferir ao plástico flexibilidade, maciez e elasticidade. 
Semi-cristalinos
As propriedades dos plásticos 
predominantemente cristalinos são: 
◦ Ótima resistência química
◦ Tem maior tendência a deformação 
◦ Tem menor viscosidade no estado fundido
A tendência à cristalinidade está bastante 
relacionada com o comprimento e a quantidade de 
ramificações da cadeia molecular dos polímeros. 
/
Termofixos
O aumento da temperatura 
degrada o material e não o 
amolece
Como material de tomadas, 
telefones antigos e cabos de 
panela.
Apresentam boa resistência à 
temperatura, estabilidade 
química e propriedades 
elétricas superiores aos dos 
termoplásticos. 
Possuem uma grande variedade 
de combinações de 
propriedades.
Alguns são muito rígidos e 
frágeis enquanto outros são 
flexíveis, exibindo tanto 
deformações elásticas como 
plásticas quando são 
tensionados, e algumas vezes 
experimentam uma 
considerável deformação antes 
de fraturarem.
Apresentam ligações químicas 
cruzadas 
Podem ser divididos em duas 
subcategorias:
- Uma contém materiais com 
muitas ligações cruzadas, que 
tendem a ser rígidos e, muitas 
vezes frágeis. 
- A outra é constituída por 
materiais com poucas ligações 
cruzadas, que tendem a ser 
elásticos e macios. 
Processos de obtenção
Petróleo e Nafta
Polimerização em cadeia
Polimerização em Cadeia
◦ Apenas o monômero e as espécies propagantes reagem
entre si.
◦ A concentração do monômero decresce gradativamente
durante a reação.
◦ Polímeros de alta massa molecular se formam desde o
início da reação, não se modificando com o tempo.
O período necessário para o crescimento de uma molécula de 
1000 unidades repetidas, é da ordem de 10-2 a 10-3s.
Polimerização por 
condensação
Polimerização em Cadeia
◦ Quaisquer duas espécies presentes no sistema podem 
reagir.
◦ O monômero é todo consumido no inicio da reação
◦ Um longo tempo reacional gera polímeros com elevada 
massa molecular, que cresce durante a reação.
◦ As reações de iniciação, propagação e terminação, não 
possuem diferenças, ou seja, se processam com a mesma 
velocidade
O tempo de reação para este tipo de polimerização são 
geralmente mais longos que para a de adição
Processos de 
moldagem
Processo de compressão: consiste 
em comprimir a mistura aquecida 
dentro da cavidade de um molde. 
Este processo é muito usado para 
termorrígidos. 
Processos de moldagem
Processo de injeção: a mistura fundida é introduzida no molde por intermédio de pressão 
exercida por um êmbolo. Utilizado para fabricação de materiais termoplásticos.
Processos de 
moldagem
Processo de extrusão: a mistura 
polimérica passa através de uma 
matriz com o perfil do objeto 
desejado e é resfriada tornando-
se sólida. Processo bastante 
comum na fabricação de tubos de 
poli(cloreto de vinila) e polietileno, 
tão utilizados em encanamento de 
água, esgotos etc.
Processos de 
moldagem
Processo de sopro: ideal para 
obtenção de peças ocas pela 
insuflação de ar no interior do 
molde. É muito usado na 
fabricação de frascos a partir de 
resinas termoplásticas.
Propriedades Mecânicas
Os plásticos são um grupo de polímeros que possuem propriedades
mecânicas intermediárias entre aquelas apresentadas por elastômeros e
pelas fibras.
Altas taxas de deformação: o material apresenta comportamento rígido
Baixas taxas de deformação: o material apresenta comportamento dúctil.
- São fatores que interferem nas propriedades mecânicas:
Ligações cruzadas: inibem o movimento das moléculas, aumentando a
resistência do polímero e tornando-o mais frágil.
Ligações intermoleculares secundárias: inibem o movimento molecular.
Essas ligações são mais fracas que as ligações covalentes.
Massa molar: a resistência mecânica aumenta com a massa molar (para
valores relativamente baixas (<104) de massa molar).
Propriedades 
Elétricas
Possuem excelentes propriedades elétricas que variam do isolamento 
total à condução elétrica.
ELÉTRICAMENTE ISOLANTES:
◦ Plásticos não modificados possuem propriedades inerentes de isolamento 
elétrico.
◦ Possuem uma alta resistência ou são completamente resistentes ao fluxo da 
corrente elétrica. 
◦ São amplamente usados em aplicações tais como interruptores, soquetes de 
lâmpadas, cabeamento elétrico e quadrosde circuito.
Para determinar a capacidade isolante de um plástico, o índice de 
rastreamento comparativo (CTI, do inglês Comparative Tracking
Index) é usado frequentemente. Ele fornece uma declaração da 
resistência de isolamento elétrico da superfície de plásticos isolantes.
Gráfico demonstrativo do índice de rastreamento comparativo 
Propriedades 
elétricas
Plásticos termoplásticos podem ser 
modificados para fornecer uma gama 
de propriedades eletricamente 
condutoras, antiestáticas ou estáticas 
dissipativas.
Os plásticos com propriedades 
elétricas são categorizados por sua 
resistência superficial específica, que é 
a resistência que o plástico exerce 
contra o fluxo de eletricidade na 
superfície. Isso é expresso pela razão 
entre a voltagem aplicada em volts (V) 
e a corrente criada em amperes (A) 
usando a lei de Ohm.
Propriedades Térmicas
Propriedades Térmicas:
Plásticos em geral são maus condutores de calor e a capacidade de
transferir/conduzir calor pode ser medida pela condutividade e pela
difusibilidade térmicas.
◦ A capacidade de armazenar calor é avaliada pelo calor específico que é a
quantidade de energia térmica requerida para elevar de 1°C a unidade de
massa do material.
◦ Em comparação: os metais apresentam valores muito baixos (menores
que 0,1 cal/g°C) enquanto os plásticos variam de 0,2 a 0,5.
◦ As alterações de dimensão devido às mudanças de temperatura são
estimadas através da expansão térmica que é avaliada pelo coeficiente de
dilatação térmica linear.
◦ É o valor médio da faixa de temperatura em que durante o aquecimento,
desaparecem as regiões cristalinas. Este fenômeno só ocorre na fase
cristalina, portanto só tem sentido de ser aplicada em plásticos
semicristalinos.
Propriedades Ópticas
Estas propriedades podem informar sobre a estrutura e ordenação 
moleculares, bem como sobre a existência de tensões ou regiões sob 
deformação. As principais propriedades óticas relacionadas a materiais 
poliméricos são:
Transparência
◦ apresentada por polímeros amorfos ou com baixo graus de 
cristalinidade, quantitativamente expressos pela transmitância, 
◦ Pode alcançar 92%, para plásticos comuns (PET e PVC)
Índice de refração
◦ A maioria dos polímeros tem índice de refração na faixa de 1,45-1,60, 
sendo exceções o PET (1,7) e a borracha natural (1,2), sendo que pro 
vidro é cerca de 1,5.
Dependendo da aplicação, os plásticos podem entrar em contato com 
diferentes tipos de radiação. Quanto menor o comprimento de onda da 
radiação incidida sobre o plástico, maior a suscetibilidade a danos.
Aplicações
Aplicações
Fluorcabonetos (PTFE)
Vedações anticorrosivas, válvulas e tubulações para produtos químicos, revestimentos antiadesivos, peças de 
componentes eletrônicos para altas temperaturas. 
Polietilenos (PE)
Garrafas flexíveis, brinquedos, copos, peças de baterias, bandejas de gelo, filmes para embalagem de 
materiais.
Polipropilenos (PP)
Garrafas esterilizáveis, filmes para embalagens, gabinetes de televisores, bagagens.
Poliestirenos
Caixas de baterias, brinquedos, painéis de iluminação interna, carcaças de utensílios.
Poliésteres (PET)
Fitas de gravação magnética, vestimentas, cabos de pneus de automóveis, recipientes de bebidas.
Degradação
- Difícil de ser compactado e gera um grande 
volume de lixo.
- Como é à prova de fungos e bactérias, sua 
degradação é extremamente lenta, podendo 
demorar mais de 100 anos. 
- Quando o plástico cai nos oceanos, ele se 
fragmenta em pequenas partículas plásticas, 
os chamados microplásticos, que acabam 
participando da cadeia alimentar.
- Pode causar entupimentos de valas e 
bueiros, que geram enchentes.
- A poluição visual também é outro 
malefício causado pelos resíduos plásticos. 
Reciclagem
Referências
ASA/ ABS. Disponível em: https://prezi.com/nasixmxra-b6/asa-abs/. Acessado em 01/12.
Berwig. E. Preparação e Caracterização De Filmes De Poliuretano Com Potencial Aplicação Na Liberação Controlada De Fármacos. Florianópolis. 2006. Disponível em: 
https://repositorio.ufsc.br/bitstream/handle/123456789/88706/234078.pdf?sequence=1. Acessado em: 30/11.
Callister, W.D., Rethwisch, D.G. Ciência e Engenharia de Materiais: uma introdução. 8ª Ed. Rio de Janeiro, 2015. 
Como foi inventado o plástico. Disponível em: https://super.abril.com.br/mundo-estranho/como-foi-inventado-o-plastico/. Acessado em: 29/11.
LOKENSGARD, E. Plásticos industriais ´Teoria e Aplicação’.5ºed. Norte Americana.
Manrich, S. Processamento de termoplásticos. 1 ed, São Paulo: Artiliber Editora, 2005. 431 p.
Piatti, T. M., Rodrigues, R.A.F. Plásticos: características, usos, produção e impactos ambientais. Maceió: EDUFAL, 2005. Disponível em: 
http://www.usinaciencia.ufal.br/multimidia/livros-digitais-cadernos-tematicos/Plasticos_caracteristicas_usos_producao_e_impactos_ambientais.pdf. Acessado em: 29/11.
Plásticos modificados. Disponível em: https://www.ensingerplastics.com/pt-br/semiacabados/plasticos-modificados. Acessado em: 29/11.
Plásticos. Disponível em: http://www.ebah.com.br/content/ABAAABt7cAE/plasticos. Acessado em 01/12.
Polímeros de engenharia. Disponível em: https://slideplayer.com.br/slide/1258843/. Acessado em 01/12.
Polímeros. Disponível em: https://docplayer.com.br/21356403-Ciencia-e-tecnologia-de-materiais-prof-ms-patricia-correa-polimeros.html. Acessado em: 30/11.
Shackelford, J. F. Introdução à ciência dos materiais para engenheiros. 6. ed. Americana. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2008.
Obrigada!
DISPENSE O CANUDO! A NATUREZA AGRADECE!